• 한국식품과학회지
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• 제29권2호
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• pp.249-254
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• 1997

식품에의 사용이 확대되고 있는 고감미 천연 감미료인 스테비오시드의 단맛을 개선하기 위하여 CGTase를 이용한 당전이 반응 조건을 연구하였다. 당전이율을 높이기 위한 당전이 반응의 최적조건을 구하기 위하여 $L_{18}\;(2^{1}{\times}3^{7})$ 직교배열표로부터 18개 실험구를 선정하여 실험하였고 그 실험 결과를 분간 분석하였다. 그 결과 전이율에 가장 큰 영향을 주는 인자는 온도, 스테비오시드에 대한 말토덱스트린의 비, pH, 당공여체의 DE 값, 스테비오시드 농도 순이었으며, 각각의 조건이 $80^{\circ}C$, 말토덱스트린/스테비오시드=1.0, pH 6.0, 그리고 말토덱스트린의 DE가 15 일 때 최적 반응조건임을 확인하였다. 선정된 최적조건이 통계적으로 유의한지를 확인하기 위하여 3회의 반복 확인 실험을 한 결과 재현성이 있었고, 3회의 전이율이 모두 95% 신뢰 구간 안에 포함되어 통계적으로 유의함을 확인하였다. 그리고 최적조건에서의 효소 첨가량 및 당전이 시간은 각각 0.2%와 40시간이 적합한 것으로 나타났고, 이러한 조건에서 스테비오시드의 당전이를 실시한 결과 전이율 68%의 단맛이 우수한 당전이 스테비오시드를 제조할 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권5호
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• pp.442-449
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• 1998

CGTase를 이용한 당전이 xylitol의 합성과 당전이 xylitol의 비피더스균 생육증식 효과에 대한 연구를 수행하였다. 수종의 세균류가 분비하는 CGTase의 xylitol에 대한 당전이능을 비교하였으며, Thermoanaerobacter sp. 유래의 CGTase가 가장 우수한 당전이능을 보였다. 각종 당공여체를 검토한 결과 압출전분이 가장 우수한 결과를 보였으며, 당전이 효소반응의 최적 조건을 검토하였다. 생성된 당전이 xylitol을 활성탄-셀라이트 칼럼 크로마토그래피를 이용하여 분리하여 두 개의 fraction인 F-I, F-II를 얻었다. 이들의 당쇄결합 양상을 FAB mass spectrometer와 $^{13}$C-NMR spectrometer, 그리고 glucoamylase을 이용한 효소소화법을 이용하여 분석한 결과 xylitol에 glucose와 maltose 분자가 $\alpha$-1,4 결합되어 있는 것으로 유추되었다. 얻어진 당전이 xylitol은 xylitol과는 달리 Bifidobacterium breve에 대한 생육촉진효과를 보였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제47권1호
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• pp.41-48
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• 2004

Cyclodextrin glucanotransferase(CGTase)를 생성하는 Bacillus sp. 균주를 토양으로부터 분리하였으며, CGTase 생성을 위하여 0.1% albumin, 2% $NH_4Cl$, 2% soluble starch, 0.2% $NH_2PO_4$를 효소생산배지에 첨가하여 $37^{\circ}C$에서 72시간 배양 시 최대의 활성을 나타내었다. Sephadex G-100과 G-150을 사용한 gel filtration과 DEAE-cellulose를 이용한 이온 교환 크로마토그래피로 9.72배 정제하였으며, specific activity는 528.02 unit/mg이었다. CGTase의 효소학적 특성은 최적 pH, 최적 온도는 pH 8.0과 $80^{\circ}C$였으며, pH $8.0{\sim}11.0$과 $60{\sim}80^{\circ}C$에서 안정하였다. 금속이온 중 $Pb^{2+},\;Hg^{2+}$와 $Zn^{2+}$에서 효소활성이 억제되었다. CGTase의 첨가 효소량을 $20.5{\sim}410$ unit 까지 변화시키며 stevioside로의 당전이능을 조사한 결과 20.5 unit 및 41 unit 처리 시 당전이율은 74.9%와 75,7%로 높게 나타났으며, 205 unit 처리시에는 당전이율은 68.7%로 비슷하였으나 갈변화가 진행되었다. 효소의 농도를 높여 410 unit를 처리했을 때 당전이율은 57.9%로 더욱 떨어졌으며 역시 갈변화가 진행되어 제품의 물성을 나쁘게 하였고, 당전이 산물 중 pentaglycoside와 hexaglycoside가 검출되지 않아 필요이상의 효소사용량은 오히려 당전이 반응에 역효과가 나타났다.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제7권3호
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• pp.310-316
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• 2002

Extracellular cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) from Paenibacillus sp. JK-12 was purified through sev-eral purification steps consisting of ammonium sulfate precipitation and chromatographies on DEAE-sephadex A-50 and Mono QIM HR5/5. The purified CGTase exhibited a single band on SDS-PAGE and was estimated to be approximately 82 kDa. The isoelectric point of the enzyme was 7.2 as determined by isoelectric focusing. The CGTase from Paenibacillus sp. JK-12 had a transglucosylation activity at the C-2 position of L-ascorbic acid. The optimum pH and temperature for the CGTase activity were 8.0 and 5$0^{\circ}C$, respectively. The enzyme activity was stable from pH 6.0 to 9.() and at temperatures up to 55$^{\circ}C$ at pB 8.0, having 80% residual activity. The activity of the CGTase was strongly resistant to metals such as A $g^{+}$ and $Ba^{2+}$ but slightly inhibited by H $g^{+}$, N $i^{2+}$ and $Mg^{2+}$. The enzymeproduced $\alpha$ -cyclodextrin ($\alpha$-CD) and $\beta$-CD as the main products from starch, but not ${\gamma}$-CD.X>-CD.

• KSBB Journal
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• 제9권2호
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• pp.122-126
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• 1994

A Aureobasidium pullulans 균체를 이용하여 malt-ose로부터 isomalto-oligosaccharides를 생산하였다. 저농도의 maltose를 기질로 이용할 경우에는 가수분해활성이 transglucosylation활성보다 매우 강하여 isomalto-oligosaccharides 합성수율이 매우 낮았으나 400g/ P 이상의 고농도기질에서는 isomalto-oligosaccharides 합성이 유리하였다. isomaltomalto-oligosaccharides 생산의 반응 최적조건은 pH 4.5, 온도 $65^{\circ}C$, 균체농도는 기질 그램당 10unit이었다. 이때 생산된 isomaltooligosa-ccharides의 수율은 최고 48.35%였다. 반응초기에 maltose로부터 panose가 선택적으로 생산되었고, maltose가 더 이상 기질로 이용되지 못하는 반응시점에서 panose를 기질로 이용하여 isomaltotriose가 생산되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제29권1호
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• pp.41-48
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• 2000

김치 시료로부터 자동산화되지 않으며 열 및 중성 pH에서 안정한 AA 유도체인 AA-2G를 생산할 수 있는 당전이활성을 가진 CGTase 생산균주를 분리하였고, 분리균주의 형태학적, 배양학적, 생리학적 성질 및 16s-rDNA sequences를 조사한 결과 그람 양서의 간균으로 호기성이며 내생포자를 형성하는 전형적인 중온성 Bacillus sp. JK-43으로 동정되었다. Bacillus sp. JK-43의 CGTase는 AA-2G 뿐만 아니라 AA-6G로 추정되는 물질을 함께 생산하였으며, 효소 최적생산조건은 1.0% soluble starch, 1.0% yeast extract, 1.0% $Na_2CO_3\;0.1%\;K_2HPO_4,\;그리고\;0.02%\;MgSO_4{\cdot}7H_2O$가 함유된 배지에서 pH 7.0, $37^{\circ}C$에서 26시간 동안 진탕배양하였을 때였다. 각종 당공여채에 따른 Bacillus sp. JK-43의 AA-2G 생산성을 조사한 결과 ${\beta}-CD$에서 가장 높은 AA-2G 생산성을 보였으며, 식혜제도페액인 엿기름 및 밥당화액에서도 비교적 높은 AA-2G 생산성을 보였다. 또한 여러 가지 당수용체에 대한 JK-43의 CGTase의 당전이 반응을 검토한 결과 sucrose, mannitol 및 inositol에서 높은 당전이 수율인 70~90%를 나타내었다.

• 미생물학회지
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• 제24권3호
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• pp.251-262
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• 1986

High-molecular-weight ${\beta}-glucosidase$ (EC 3.2.1.21) was purified from the culture filtrate of Trichoderma koningii through a four-step procedure including chromatography on Bio-Gel P-150, DEAE-Sephadex A-50 and SP-Sephadex C-50; and chromatofocusing on Polybuffer exchanger PBE 94. The molecular weight of the enzyme was determined to be about 101,000 by SDS-polyacrylamide gel electrophoreses, and the isoelectric point was estimated to be 4.96 by analytical isoelectric focusing. The temperature optimum for activity was about $55^{\circ}C$, and the pH optimumwas 3.5. The enzyme was considerably thermostable, for no loss of activity was observed when the enzyme was preincubated at $60^{\circ}C$ for 5h. Km values for cellobiose, gentiobiose, sophorose, salicin and $p-nitrophenyl-{\betha}-D-glucoside$ were 99.2, 14.7, 7.09, 3.15 and 0.70 mM, respectively, which indicates that the enzyme has much higher affinity towards $p-nitrophenyl-{\betha}-D-glucoside$ than towards the other substrates, especially cellobiose. Substrate inhibition by $p-nitrophenyl-{\betha}-D-glucoside$ and salicin was observed at the conecntrations exceeding 5mM. Gluconolactone was a powerful inhibitor against the action of the enzyme on $p-nitrophenyl-{\betha}-D-glucoside\;(K_i\;37.9\;{\mu}M)$, wherease glucose was much less effective ($K_i$ 1.95 mM). Inhibition was of the competitive type in each case. Transglucosylation activity was detected shen the readtion products formed from $p-nitrophenyl-{\betha}-D-glucoside$ by the enzyme were analysed using high-performance liquid chromatography.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권9호
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• pp.1436-1442
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• 2020

Amylosucrase (ASase, E.C. 2.4.1.4) is capable of efficient glucose transfer from sucrose, acting as the sole donor molecule, to various functional acceptor compounds, such as polyphenols and flavonoids. An ASase variant from Deinococcus geothermalis, in which the 226^th alanine is replaced with asparagine (DgAS-A226N), shows increased polymerization activity due to changes in the flexibility of the loop near the active site. In this study, we further investigated how the mutation modulates the enzymatic activity of DgAS using molecular dynamics and docking simulations to evaluate interactions between the enzyme and phenolic compounds. The computational analysis revealed that the A226N mutation could induce and stabilize structural changes near the substrate-binding site to increase glucose transfer efficiency to phenolic compounds. Kinetic parameters of DgAS-A226N and WT DgAS were determined with sucrose and 4-methylumbelliferone (MU) as donor and acceptor molecules, respectively. The k_cat/K_m value of DgAS-A226N with MU (6.352 mM^-1min^-1) was significantly higher than that of DgAS (5.296 mM^-1min^-1). The enzymatic activity was tested with a small phenolic compound, hydroquinone, and there was a 1.4-fold increase in α-arbutin production. From the results of the study, it was concluded that DgAS-A226N has improved acceptor specificity toward small phenolic compounds by way of stabilizing the active conformation of these compounds.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제8권6호
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• pp.710-713
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• 1998

A material with the same high performance liquid chromatography (HPLC) retention profile as authentic ascorbic acid 2-Ο-$\alpha$-glucoside (AA-2G) was detected in kimchi. This material was identified as AA-2G by testing its susceptibility to $\alpha$-glucosidase hydrolysis, the HPLC profile, and through the elementary analysis. Among several strains of bacteria isolated from fermented kimchi, four strains could produce cydodextrin glucanotransferase (CGTase) which catalyzes the transglucosylation reaction of ascorbic acid. By using starch as the glycosyl donor, AA-2G was produced as the major product through this reaction.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제25권3호
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• pp.305-310
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• 1997

For the continuous production of transglucosylated steviosides, cyclodextrin glucanotransferase from Bacillus macerans was immobilized onto Diaion HPA 75 (styrene-divinylbenzene resin) that was screened from ion exchange resins, synthetic adsorbents and chitosan derivatives. The parameters influencing enzyme immobilization were examined in order to maximize the activity of immobilized enzyme. The optimum conditions for immobilization turned out to be: contact time 2 hr at 30$circ$C, pH 6$sim$9, and enzyme loading 20mg protein/g resin at 4.4 Os/Kg as osmolarity. Competing with other molecules having low molecular weight, enzyme was immobilized reversibly. The activity of immobilized enzyme was as high as 180U/g resin when the diafiltrated solution of stock enzyme was used. The optimum conditions for transglucosylation were as follows: pH 6.0, temperature 50$circ$C, 30% substrate solution composed of 15% stevioside mixture and 15% dextrin of which value of dextrose equivalent was about 9.0.